CN109563053B

CN109563053B - 前列腺素e合成酶抑制剂及使用其的方法

Info

Publication number: CN109563053B
Application number: CN201780040636.0A
Authority: CN
Inventors: 战长国; 郑方; 丁凯; 周子元
Original assignee: University of Kentucky Research Foundation
Current assignee: University of Kentucky Research Foundation
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2023-02-28
Anticipated expiration: 2037-06-28
Also published as: EP3475264A4; EP3475264A1; US11325901B2; CN115894473A; US20200231583A1; US20220081432A1; CN109563053A; WO2018005660A1

Abstract

本发明提供可以抑制微粒体前列腺素E合酶‑1(mPGES‑1)的化合物和组合物。所述化合物和组合物可以减轻个体的炎症，例如由炎性病症或其症状引起的炎症。本发明还提供包含该化合物的药物组合物。此外，本发明提供用于减少炎症和/或抑制mPGES‑1的方法。该方法可包括向个体施用有效量的组合物。

Description

前列腺素E合成酶抑制剂及使用其的方法

相关申请

本申请要求2016年6月28日提交的美国第62/355,739号临时专利申请的权益，其全部公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明公开的主题涉及前列腺素E合酶(PGES)抑制剂，特别是微粒体PGES-1(mPGES-1)抑制剂。本发明公开的主题的实施方案还涉及使用mPGES-1抑制剂治疗有需要的个体的炎性病症的方法。

背景技术

前列腺素E₂(PGE₂)是具有多种生物活性的最重要的前列腺素类之一。¹PGE₂的生物合成途径已被充分表征并涉及三种连续的酶促作用。²该途径的第一步涉及通过磷脂酶A₂(PLA₂)的作用释放来自膜的花生四烯酸。²然后通过环氧合酶COX-1或COX-2的作用将AA转化为前列腺素H₂(PGH₂)。²最后，PGH₂通过末端前列腺素E合酶(PGES)酶，³特别是微粒体PGES-1(mPGES-1)⁴的作用被转化为PGE₂。已知mPGES-1与COX-2^5-6偶联并在大量病症中起关键作用，所述病症包括炎症、关节炎、发热、疼痛、癌症、中风、骨病。^7-13人类mPGES-1已被公认为上述疾病的下一代疗法的有希望的目标。¹⁴

目前可获得的非甾体抗炎药(NSAID)抑制环氧酶(COX)-1或COX-2或两者。¹⁵这些抑制剂具有几种有害的副作用，包括溃疡、胃肠道内出血或心血管事件的风险增加。¹⁶由于副作用引起的罗非昔布(Vioxx)的召回进一步突出了开发改进的、更安全的抗炎药物的必要性。¹⁵COX抑制剂可防止PGH₂下游的所有前列腺素的产生，从而导致大量的问题。例如，据报道阻断前列腺素-I₂(PGI₂)的产生在心血管事件中发挥作用。¹⁷与COX抑制不同，末端mPGES-1抑制只会阻止PGE₂的产生而不影响包括PGI₂的其他前列腺素的正常产生。报告的敲除研究发现mPGES-1是炎症(pyresis)中的中心转换因素(central switch)。¹⁸mPGES-1敲除研究还显示胶原诱导的关节炎模型中炎症反应减少。¹⁹据报道，与COX-2相比，mPGES-1缺陷型小鼠存活、可育且具有正常表型。据报道，在mPGES-1无效小鼠中诱导的缺血性中风显示梗死面积和体积明显减少。^10,14因此，预期mPGES-1抑制剂保留作为COX抑制剂的抗炎作用而没有COX抑制剂的副作用。

尽管预期mPGES-1抑制剂是潜在有价值的治疗剂，但在实验筛选工作中很少发现mPGES-1的抑制剂。发现COX-2抑制剂NS-398、5-脂氧合酶激活蛋白(FLAP)抑制剂MK-886和另一种NSAID舒林酸的活性代谢物抑制mPGES-1，IC₅₀分别为20、1.6和80μM。^20-21,22据报道，白三烯C4可能通过与谷胱甘肽(GSH)竞争以微量IC₅₀抑制mPGES-1。²⁰除了小分子外，²³据报道有几种多元不饱和脂肪酸和稳定的PGE₂类似物抑制mPGES-1。²⁴Riendeau²²最近报道了一系列基于MK-886支架(FLAP抑制剂)合成的mPGES-1抑制剂。不幸的是，所有这些抑制剂对测试的活细胞中的mPGES-1都没有足够的效力。

因此，仍然需要更有效抑制mPGES-1的新化合物。还需要不具有上述问题的治疗炎性病症的方法。然而，已知的mPGES-1抑制剂效果不充分，并且已知的抗炎剂与许多不良副作用有关，例如溃疡和胃肠道出血。因此，非常需要更有效抑制mPGES-1活性并因此能够治疗炎性病症的新化合物。

发明内容

本发明公开的主题满足上述需求中的一些或全部，这在研究本文中提供的信息后对本领域普通技术人员而言将变得很明显。

本发明描述当前公开的主题的若干实施方案，并且在许多情况下列出了这些实施方案的变型和替换。该发明内容仅是众多不同实施方案的示例。提及给定实施方案的一个或多个代表性特征同样是示例性的。这样的实施方案通常可以存在或不存在所提及的特征；同样地，无论是否在本发明中列出，这些特征可以应用于本发明公开主题的其他实施方案。为避免过度重复，本发明未列出或建议此类特征的所有可能组合。

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括下式的化合物：

或其药学上可接受的盐；其中R¹选自H、卤素、Me、OMe、OEt、NO₂、OH，以及与其所连接的环一起形成的双环体系；其中R²为烷基；其中R³选自H和Me；以及其中X选自O或S。在一个实施方案中，R¹选自：H、Cl、Br、I、Me、OMe、OEt、NO₂、OH，以及与其所连接的环一起形成的双环体系。在另一个实施方案中，R²选自：

在进一步的实施方案中，该化合物包括选自以下的化学式：

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括下式的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R¹选自H、烷基、烷基卤素、醚和羧酸；其中R²选自H、卤素、炔烃和芳香族基团；以及其中R³选自H、羧基、羧酸和烷基。在一个实施方案中，R¹选自：

H、

在另一个实施方案中，R²选自：

H、

在进一步的实施方案中，R³选自：

H、

在一些实施方案中，该化合物包括选自以下的化学式：

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括下式的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R选自烷基和烷氧基；其中n为1-6。在一个实施方案中，R选自：

在另一个实施方案中，该化合物具有选自以下的化学式：

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括下式的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R是取代的苯基；其中X为O。在一个实施方案中，该化合物具有下式：

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括下式的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R选自脂肪族侧链和烷基；其中X选自H、NO₂、Br和OMe；以及其中R'和R”独立地选自CN、COOH、COOEt、CONH₂和NO₂。在一个实施方案中，该化合物具有以下的化学式：

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括下式的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R¹为烷基；其中每个R²独立地选自H和烷基；其中X选自H和卤素；以及其中Y选自S和O。在一个实施方案中，该化合物具有下式：

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括下式的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R选自脂肪族侧链和烷基；其中X选自H和Cl；其中Y为CN；其中Z选自CN、COOH，以及与Y一起形成的具有下式的杂环基：

其中R¹选自O和S；其中R²选自H和CH₂COOH。在一个实施方案中，该化合物具有以下的化学式：

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括药物组合物，其包含本文公开的化合物中的一种和药学上可接受的载体。在一个实施方案中，药物组合物还包含第二化合物或组合物，其具有mPGES-1抑制活性、具有抗炎活性、可用于治疗炎性病症、可用于治疗与炎症和/或炎性病症有关的症状，或它们的组合。

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括试剂盒，其包含本文公开的化合物中的一种和用于施用化合物的装置。在一个实施方案中，试剂盒还包含第二化合物或组合物，或治疗装置，所述化合物或组合物或治疗装置具有mPGES-1抑制活性、抗炎活性，可用于治疗炎性病症和/或可用于治疗与炎症和/或炎性病症相关的症状。

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括减轻个体的炎症的方法，其包括向个体施用有效量的本文公开的化合物中的一种。在一个实施方案中，个体包括炎性病症或其症状。在另一个实施方案中，炎性病症选自炎症、关节炎、发热、疼痛、癌症、中风、骨病和它们的组合。在进一步的实施方案中，该化合物抑制微粒体前列腺素E合酶-1(mPGES-1)。

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括减轻个体的炎症的方法，其包括向个体施用有效量的选自以下的化合物：

在一个实施方案中，个体包括炎性病症或其症状。在另一个实施方案中，炎性病症选自炎症、关节炎、发热、疼痛、癌症、中风、骨病和它们的组合。在进一步的实施方案中，该化合物抑制微粒体前列腺素E合酶-1(mPGES-1)。

在研究了本文件中的说明书、附图和非限制性实施例之后，本发明公开主题的其他特征和优点对于本领域普通技术人员来说将变得很明显。

附图说明

图1示出根据本发明的一个实施方案，具有式I结构的化合物的一般合成的示意图。试剂和条件：(a)50％ KOH水溶液，DCM，0℃～室温(rt)；(b)K₂CO₃(2.0当量)，丙酮，回流；(c)K₂CO₃(2.0当量)，DMF，80℃；(d)EtOH/H₂O(4:1，v/v)，回流。

图2示出根据本发明的一个实施方案，具有式I结构的特定化合物的合成的示意图。试剂和条件：(a)1)NaBH₄(1.25当量)，MeOH，0℃～室温，2)1M HCl溶液，室温。

图3示出根据本发明的一个实施方案，具有式II结构的化合物的一般合成的示意图。试剂和条件：(a)三苯基膦(1.20当量)，DIAD(1.20当量)，THF，0℃～室温；(b)丙酮，回流；(c)TFA/DCM(1:1，v/v)，室温；(d)K₂CO₃(2.0当量)，DMF，80℃；(e)Pd(dppf)Cl₂·CH₂Cl₂(0.03当量)，NaHCO₃(2.50当量)，DME/H₂O，回流，N₂气氛；(f)乙酸铵(2.00当量)，冰醋酸，回流。

图4示出根据本发明的一个实施方案，具有式II结构的特定化合物的合成的示意图。试剂和条件：(a)三苯基膦(1.20当量)，DIAD(1.20当量)，THF，0℃～室温；(b)K₂CO₃(2.0当量)，DMF，80℃；(c)TFA/DCM(1:1，v/v)，室温；(d)NH₄Oac(2.00当量)，冰醋酸，回流。

图5示出根据本发明的一个实施方案，具有式III结构的化合物的一般合成的示意图。试剂和条件：(a)冰醋酸，回流；(b)HBTU(1.10当量)，DIPEA(3.30当量)，DMF，0℃～室温；(c)三苯基膦(1.20当量)，DIAD(1.20当量)，THF，0℃；(d)H₂，Pd/C(10％w/w)，THF/MeOH(4:1v/v)，室温。

图6示出根据本发明的一个实施方案，具有式IV结构的化合物的一般合成的示意图。试剂和条件：(a)三苯基膦(1.20当量)，DIAD(1.20当量)，THF，0℃～室温；(b)醋酸铵(NH₄OAc)(2.00当量)，冰醋酸，回流；(c)K₂CO₃(2.0当量)，DMF，80℃。

图7示出根据本发明的一个实施方案，具有式V结构的化合物的一般合成的示意图。试剂和条件：(a)K₂CO₃(2.00当量)，DMF，80℃；(b)丙二腈，NH₄OAc(2.00当量)，AcOH，回流。

图8示出根据本发明的一个实施方案，具有式VI结构的化合物的一般合成的示意图。试剂和条件：(a)K₂CO₃(2.00当量)，DMF，80℃；(b)在EtOH中的5％冰醋酸，回流；(c)POCl₃(4.00当量)，DMF，0℃～60℃；(d)EtOH/H₂O(4:1，v/v)，回流。

具体实施方式

在本文中阐述了本发明主题的一个或多个实施方案的细节。在研究了本文中提供的信息之后，对本文中描述的实施方案和其他实施方案的修改对于本领域普通技术人员来说是很明显的。提供本文中提供的信息，特别是所描述的示例性实施方案的具体细节，主要是为了清楚理解，并且不应从中理解不必要的限制。如有冲突，将由本文的说明书包括定义进行限定。

本发明公开的主题满足上述需求中的一些或全部，这在研究本文件中提供的信息后对于本领域普通技术人员而言将变得很明显。为避免过度重复，本说明书未列出或建议此类特征的所有可能组合。

本发明公开的主题包括具有由式I表示的结构的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R¹包括H、卤素、Me、OMe、OEt、NO₂、OH或与其所连接的环一起形成的如下式的双环体系：

R²包括烷基；R³包括H或Me；并且X包括O或S。

在具有式I结构的化合物的一些实施方案中，R¹包括H、Cl、Br、I、Me、OMe、OEt、NO₂、OH，或与其所连接的环一起形成的双环体系。

在具有式I结构的化合物的一些实施方案中，R²包括：

在式I的化合物的一些实施方案中，该化合物具有选自以下的结构：

在式I的化合物的一些实施方案中，该化合物具有以下结构：

本发明公开的主题包括具有由下式表示的结构的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R¹包括H、烷基、烷基卤素、醚或羧酸；R²包括H、卤素、炔烃或芳香族基团；R³包括H、羧基(例如CO₂H)、羧酸(例如CH₂CO₂H)或烷基。

在具有式II结构的化合物的一些实施方案中，R¹选自：

H、

在具有式II结构的化合物的一些实施方案中，R²选自：

H、

在具有式II结构的化合物的一些实施方案中，R³选自：

H、

在具有式II结构的化合物的一些实施方案中，该化合物具有选自以下的结构：

本发明公开的主题包括具有由下式表示的结构的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R为烷基或烷氧基；n为1、2、3、4、5或6。

在具有式III结构的化合物的一些实施方案中，R选自：

在具有式III结构的化合物的一些实施方案中，该化合物具有选自以下的结构：

本发明公开的主题包括具有由下式表示的结构的化合物：

或其药学上可接受的盐，其中R选自取代的苯基；并且X为O。

在一些实施方案中，式IV化合物具有结构：

本发明公开的主题包括具有由下式表示的结构的化合物：

或其药学上可接受的盐。

在具有式V结构的化合物的一些实施方案中，R包括脂肪族侧链或烷基；X选自H、NO₂、Br和OMe；和R'和R”独立地选自CN、COOH、COOEt、CONH₂和NO₂。

在具有式V结构的化合物的一些实施方案中，该化合物选自：

本发明公开的主题包括具有由下式表示的结构的化合物：

或其药学上可接受的盐。

在具有式VI结构的化合物的一些实施方案中，X包括H或卤素如Cl；R¹包括烷基；每个R²独立地包括H或烷基；Y包括S或O。

在具有式VI结构的化合物的一些实施方案中，该化合物具有选自以下的结构：

本发明公开的主题还包括具有由下式表示的结构的化合物：

或其药学上可接受的盐。

在具有式VII结构的化合物的一些实施方案中，X包括H或Cl；Y包括CN；Z包括CN或COOH；R包括脂肪族侧链或烷基。在具有式VII结构的化合物的一些实施方案中，Y和Z一起形成杂环基团，例如但不限于五元杂环基团。在一个实施方案中，例如，Y和Z一起形成具有以下结构的噻唑烷基：

其中R¹包括O或S；R²包括H或CH₂COOH。

在具有式VII结构的化合物的一些实施方案中，该化合物具有选自以下的结构：

术语“药学上可接受的盐”是指由药学上可接受的无毒碱或酸制备的盐。当本发明化合物为酸性时，其相应的盐可以方便地由药学上可接受的无毒碱(包括无机碱和有机碱)制备。衍生自这些无机碱的盐包括铝盐、铵盐、钙盐、铜(二价铜和一价铜)盐、铁盐、亚铁盐、锂盐、镁盐、锰(三价锰和二价锰)盐、钾盐、钠盐、锌盐等盐。特别优选的是铵盐、钙盐、镁盐、钾盐和钠盐。衍生自药学上可接受的有机无毒碱的盐包括伯胺、仲胺和叔胺的盐，以及环胺和取代的胺的盐，取代的胺例如天然存在的和合成的取代的胺。可形成盐的其他药学上可接受的有机无毒碱包括离子交换树脂，例如精氨酸、甜菜碱、咖啡因、胆碱、N,N'-二苄基乙二胺、二乙胺、2-二乙基氨基乙醇、2-二甲基氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基吗啉、N-乙基哌啶、还原葡糖胺(glucamine)、葡萄糖胺(glucosamine)、组氨酸、哈胺(hydrabamine)、异丙胺、赖氨酸、甲基葡糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、聚胺树脂、普鲁卡因、嘌呤、可可碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺、氨丁三醇等。

术语“烷基”是指具有通式C_nH_2n+1的烷基，其中n＝约1至约18或更大。这些基团可以为直链的或支链的。当在本文中使用时，烷基还包含“低级烷基”，其是指具有通式C_nH_2n+1的烷基，其中n＝1至约6。在一些实施方案中，n＝1至约3。实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基等。烷基可以是取代的或未取代的。例如，烷基可以被一个或多个基团取代，基团包括但不限于任选取代的烷基、环烷基、烷氧基、氨基、醚、卤素、羟基、硝基、甲硅烷基、磺基氧基或硫醇，如本文所述。

就此而言，术语烷基包括“环烷基”，环烷基是指由至少三个碳原子组成的非芳族碳基环，例如环丙基、环己基等。与其他烷基一样，环烷基可以是取代的或未取代的。取代的部分可在本文中具体识别；例如，特定的取代的环烷基可以称为“烷基环烷基”。同样，使用一般术语(例如“环烷基”)和特定术语(例如“烷基环烷基”)的做法并不旨在暗示一般术语也不包括特定术语。

术语“碳氟化合物”是指包含键合在一起的碳和氟的化合物。碳氟化合物可包含任何类型的键，并且可以为氟代烷基、氟代烯烃等。碳氟化合物的实例包括CF₄、C₂F₆、C₂F₄等。

术语“芳基”是指含有环碳原子并具有约5个至约14个环碳原子和至多总共约18个环碳原子或侧基(pendant)碳原子的芳族基团。实例包括但不限于苯基、联苯基、萘基、α-萘基、β-萘基、甲苯基、二甲苯基、苯、联苯醚(phenoxybenzene)等。术语“芳基”还包括“杂芳基”，其定义为包含下述芳族基团的基团，该芳族基团具有并入芳族基团的环内的至少一个杂原子。同样，术语“非杂芳基”，也包括在术语“芳基”中，定义包含不含杂原子的芳族基团的基团。芳基可以是取代的或未取代的。术语“联芳基”是特定类型的芳基并且包括在“芳基”的定义中。联芳基是指两个芳基通过稠环结构结合在一起，例如在萘中，或通过一个或多个碳-碳键连接在一起，如联苯。

如上所述，本文提及的每个基团，包括上文定义的基团，可以是取代的或未取代的。例如，“烷基”可包括被羟基、杂原子或低级烷基取代的取代烷基。作为另一个实例，“芳基”可包括被烷基、环烷基、氨基、硝基、硫醇等取代的取代芳基。

本文所述的化合物可能潜在地产生顺式/反式(E/Z)异构体，以及其他构象异构体。除非另有说明，否则本发明公开的主题包括所有这些可能的异构体，以及这些异构体的混合物。除非另有说明，否则具有仅作为实线而不是作为楔形或虚线显示的化学键的化学式考虑了每种可能的异构体，例如每种对映异构体和非对映异构体，以及异构体的混合物，例如外消旋混合物或其中一个对映体过量的两个对映体的(scalemic)混合物。本文所述的化合物可含有一个或多个不对称中心，因此可能产生非对映异构体和光学异构体。除非另有说明，否则本发明化合物包括所有这些可能的非对映异构体及其外消旋混合物、它们基本上纯的拆分的(resolved)对映异构体、所有可能的几何异构体及其药学上可接受的盐。还包括立体异构体的混合物，以及分离的特定立体异构体。在用于制备这些化合物的合成方法的过程中，或在使用本领域技术人员已知的外消旋化或差向异构化方法的过程中，这些方法的产物可以是立体异构体的混合物。

本发明公开的主题还包括本文公开的化合物的药物组合物，并且还包括药学上可接受的载体。在这方面，术语“药学上可接受的载体”是指无菌水性或非水性溶液、分散体、悬浮液或乳液，以及用于在使用前重构为无菌可注射溶液或分散体的无菌粉末。例如，通过使用诸如卵磷脂的包衣材料，通过在分散体的情况下保持所需的粒度以及通过使用表面活性剂，可以保持适当的流动性。这些组合物还可含有佐剂，例如防腐剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。通过包含诸如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、山梨酸等的各种抗细菌剂和抗真菌剂可以确保防止微生物的作用。还可能需要包括等渗剂，例如糖、氯化钠等。通过包含延迟吸收的诸如单硬脂酸铝和明胶的试剂，可以实现可注射药物形式的延长吸收。通过在诸如聚丙交酯-聚乙交酯、聚(原酸酯)和聚(酸酐)的可生物降解的聚合物中形成药物的微胶囊基质来制备可注射的贮库形式。取决于药物与聚合物的比例以及所用特定聚合物的性质，可以控制药物释放速率。还通过将药物包埋在与身体组织相容的脂质体或微乳液中来制备贮库可注射制剂。可对注射制剂进行灭菌，例如，通过细菌截留过滤器过滤或通过掺入无菌固体组合物形式的灭菌剂进行灭菌，所述灭菌剂可以在使用前溶解或分散在无菌水或其他无菌可注射介质中。合适的惰性载体可包括糖，例如乳糖。

合适的制剂包括水性和非水性无菌注射溶液，其可含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂、杀菌抗生素和溶质，使制剂与预期接受者的体液等渗；以及水性和非水性无菌悬浮液，其可包括悬浮剂和增稠剂。

组合物可以采取诸如油性或水性载体中的悬浮液、溶液或乳液的形式，并且可以含有诸如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂的配制剂(formulatory agents)。或者，活性成分可以为粉末形式，用于在使用前用合适的载体(例如无菌无热原水)构建。

制剂可以以单位剂量或多剂量容器存在，例如密封的安瓶和小瓶，并且可以在冷冻或冷冻干燥(冻干)条件下储存，仅需要在使用前立即添加无菌液体载体即可。

对于口服施用，组合物可以采取例如片剂或胶囊的形式，其可与药学上可接受的赋形剂通过常规技术制得，药学上可接受的赋形剂为例如粘合剂(例如，预胶化的玉米淀粉、聚乙烯吡咯烷酮或羟丙基甲基纤维素)；填充剂(例如乳糖、微晶纤维素或磷酸氢钙)；润滑剂(例如硬脂酸镁、滑石或二氧化硅)；崩解剂(例如马铃薯淀粉或淀粉乙醇酸钠)；或润湿剂(例如十二烷基硫酸钠)。片剂可以通过本领域已知的方法包衣。

用于口服施用的液体制剂可以采取例如溶液、糖浆或悬浮液的形式，或者它们可以作为干燥产品存在，在使用前用水或其他合适的载体构建。这些液体制剂可以通过常规技术用药学上可接受的添加剂制备，例如悬浮剂(例如山梨糖醇糖浆、纤维素衍生物或氢化食用脂肪)；乳化剂(例如卵磷脂或阿拉伯胶)；非水性载体(例如杏仁油，油性酯，乙醇或分馏植物油)；以及防腐剂(例如，对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸丙酯或山梨酸)。制剂还可以适当包含缓冲盐、调味剂、着色剂和甜味剂。口服施用的制剂可以适当配制，以控制活性化合物的释放。对于口腔施用，组合物可以采用以常规方式配制的片剂或锭剂的形式。

还可以将化合物配制成用于植入或注射的制剂。因此，例如，化合物可以用合适的聚合或疏水材料(例如，作为可接受油中的乳液)或离子交换树脂或者微溶衍生物(例如，作为微溶盐)配制。

所述化合物还可以配制成直肠组合物(例如栓剂或含有诸如可可脂或其他甘油酯的常规栓剂基质的保留灌肠剂)、乳膏或洗剂或者透皮贴剂。

本文公开的化合物可用作PGES抑制剂，特别是mPGES-1。在这方面，本发明公开的主题的化合物和药物组合物具有抗炎作用。在这方面，在一些实施方案中，本发明公开的主题的药物组合物还包括第二化合物，该第二化合物具有PGES抑制活性，具有抗炎活性，可用于治疗炎性病症和/或可用于治疗与炎症相关的症状和/或炎症疾病。

本发明公开的主题还包括试剂盒。在一些实施方案中，试剂盒可包括如本文所述的化合物或药物组合物，与第二化合物、组合物或治疗装置一起包装，所述第二化合物、组合物或治疗装置具有PGES抑制活性，具有抗炎活性，可用于治疗炎性病症，和/或可用于治疗与炎症相关的症状和/或炎症疾病。通过提供可以包括在本发明主题的试剂盒中的治疗装置的非限制性实例，可以在一些情况下通过应用改变感兴趣部位的温度的装置来治疗炎症，例如，冷却包或加热包。

在一些实施方案中，试剂盒可包括如本文所述的化合物或药物组合物，其与可用于施用化合物或组合物的装置一起包装。如本领域普通技术人员所认识到的，适当的施用辅助装置将取决于所选化合物或组合物的制剂和/或所需的施用部位。例如，如果化合物或组合物的制剂适合于在个体中注射，则该装置可以为注射器。又例如，如果所需的施用部位是细胞培养基，则该装置可以为无菌移液管。

本发明公开的主题还包括抑制mPGES的方法。在一些实施方案中，该方法可包括使本文所述的任何化合物或组合物与mPGES-1接触，从而与化合物和mPGES-1形成复合物。在一些实施方案中，该方法可包括施用有效量的如本文所述的化合物或药物组合物，包括但不限于本文所述的化合物及其组合物。

如本领域普通技术人员将认识到的，术语“用于抑制”或“抑制”并不是指在所有情况下完全灭活所有靶生物活性的能力。相反，本领域技术人员将理解，术语“抑制”是指降低靶标(例如前列腺素E合酶)的生物活性，例如可以在靶标的配体结合位点被阻断时发生，或者当与靶标形成非天然复合物的时候发生。可以相对于对照确定这种生物活性的降低，在对照中不施用抑制剂和/或不使其与靶标接触。例如，在一些实施方案中，相对于对照的活性降低可以为减少约1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。术语“抑制剂”是指灭活或降低靶标(例如前列腺素E合酶)的生物活性的组合物的化合物。

不受理论或机理的束缚，在一些实施方案中，本文公开的化合物通过阻断其与PGH2、COX-2或其他底物的相互作用来抑制mPGES-1。因此，本发明公开的主题还包括从阻断mPGES-1与PGH2、COX-2或其他底物相互作用中发现效用的方法。在这方面，本发明公开的主题包括减少和/或抑制炎症的方法，以及治疗炎性病症和/或与炎症相关的症状和/或炎性病症的方法。此类方法可包括向个体施用有效量的如本文所述的药物组合物的化合物。炎性病症的非限制性实例包括炎症、关节炎、发热、疼痛、癌症、中风和骨病。

在治疗有需要的个体中的炎性病症或其症状的方法的一些实施方案中，该方法包括向个体施用有效量的包括任何上述化合物的化合物。在一些实施方案中，化合物抑制前列腺素E合酶(PGES)，并且特别地，一些实施方案抑制微粒体PGES-1(mPGES-1)。因此，一些实施方案包括抑制mPGES-1的方法，其包括向个体施用有效量的包括任何上述化合物的化合物。

术语“治疗”或“用于治疗”是指患者的医学管理，其旨在治愈、改善、稳定或预防疾病、病理状况或病症。该术语包括积极治疗，即专门针对疾病、病理状况或病症的改善的治疗，还包括病因治疗，即针对消除相关疾病、病理状况或病症的病因的治疗。此外，该术语包括姑息治疗，即旨在缓解症状而不是治愈疾病、病理状况或病症的治疗；预防性治疗，即旨在最小化或部分或完全抑制相关疾病、病理状况或病症发展的治疗；以及支持性治疗，即用于补充另一种特定疗法以改善相关疾病、病理状况或病症的治疗。

术语“个体”或“有需要的个体”是指施用目标，其任选地显示与特定疾病、病理状况、病症等相关的症状。本文公开的方法的个体可以是脊椎动物，例如哺乳动物、鱼、鸟、爬行动物或两栖动物。因此，本文公开的方法的个体可以是人、非人灵长类动物、马、猪、兔、狗、绵羊、山羊、牛、猫、豚鼠或啮齿动物。该术语不表示特定年龄或性别。因此，旨在涵盖成年和新生儿个体以及胎儿，无论是男性还是女性。患者是指患有疾病或病症的个体。术语“患者”包括人和兽类个体。

在一些实施方案中，本文公开的作为mPGES-1抑制剂的化合物对人和小鼠mPGES-1酶均有效。

术语“施用”是指向个体提供药物制剂的任何方法。这些方法是本领域技术人员公知的，包括但不限于口服施用、透皮施用、吸入施用、鼻腔施用、局部施用、阴道内施用、眼部施用、口内施用、脑内施用、直肠施用，以及肠胃外施用，包括注射，如静脉内施用、动脉内施用、肌内施用和皮下施用。施用可以是连续的或间歇的。在各个方面，制剂可以在治疗上施用；即用于治疗现有疾病或病症。在进一步的各个方面，可以预防性地施用制剂；即，用于预防疾病或病症。

术语“有效量”是指足以实现所需结果或对不希望的病症产生影响的量。例如，“治疗有效量”是指足以实现所需治疗结果或对不希望的症状产生影响的量，但通常不足以引起不良副作用。任何特定患者的特定治疗有效剂量水平将取决于多种因素，包括所治疗的病症和病症的严重程度；所用的具体组合物；患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食；施用时间；施用途径；所用特定化合物的排泄率；治疗的持续时间；与所用特定化合物组合或叠合使用的药物以及医学领域熟知的其他因素。例如，在低于实现所需治疗效果所需的水平开始施用化合物并逐渐增加剂量直至达到所需效果完全在本领域技术范围内。如果需要，可以将有效日剂量分成多个剂量用于施用。因此，单剂量组合物可含有这样的量或其约数以构成日剂量。在任何禁忌症的情况下，个体医师可以调整剂量。剂量可以变化，并且可以每天一次或多次剂量施用，持续一天或几天。对于给定类别的药物产品，可以在文献中找到关于适当剂量的指导。在进一步的各个方面，制剂可以以“预防有效量”施用；即，有效预防疾病或病症的量。

本发明公开的主题还包括用于选择和合成本发明实施方案的方法，其可以利用基于结构的虚拟筛选来鉴定来自大型药物类数据库的小分子抑制剂。在一些实施方案中，可以虚拟筛选大的先导化合物数据库以检索假定的mPGES-1抑制剂。从该筛选中，可以鉴定参与拮抗剂识别的必需氨基酸，并且可以制作主要的空间结构(topographical)相互作用模型以指导随后的虚拟筛选过程。不受理论或机理的束缚，mPGES-1蛋白的抑制剂结合口袋可以与PGP2底物的结合位点和mPGES-1蛋白中的GSH辅因子重叠。

通过以下具体的但非限制性的实施例进一步说明本发明公开的主题。一些实施例是预言性的。以下一些实施例可以包括数据汇编，其表示在与本发明公开的主题相关的开发和实验过程中的不同时间收集的数据。

实施例

实施例1：式I的化合物的合成方案

BAR系列(式I的化合物)的合成一般可通过本实施例的图1和图2中所示的方案描述。(对于BAR042～044)。

在作为酸捕获剂的碳酸钾的存在下，用甲苯磺酸醇酯或烷基溴处理取代的羟基苯甲醛或羟基萘甲醛。^25,26在水处理和去除溶剂后，形成的醛中间体通常是足够纯的，可用于后续步骤而无需进一步纯化。然而，分析样品可通过快速色谱法使用己烷和乙酸乙酯的混合物作为洗脱液获得。最终产物，取代的亚苄基巴比妥酸衍生物通过醛中间体和巴比妥酸(或1,3-二甲基巴比妥酸、2-硫代巴比妥酸)在回流乙醇/水(4:1，v/v)中缩合得到。^27,28形成的沉淀物用热水和乙醇洗涤，并真空干燥，从而形成分析纯样品。

通过使用甲醇中的硼氢化钠作为还原剂溶液还原I-02、I-03和I-08的亚苄基双键来合成I-42～I-44。²⁹

实施例2：式II的化合物的合成方案

使用市售的靛红(或5-碘靛红)和2,4-噻唑烷二酮作为起始原料分别构建取代的靛红和2,4-噻唑烷二酮N-乙酸的结构单元。用氢氧化钾在热乙醇中处理后，沉淀出2,4-噻唑烷二酮的钾盐以用溴乙酸叔丁酯进行N-取代。在室温下去除TFA/DCM(1:1，v/v)中的叔丁酯形成重要的结构单元2,4-噻唑烷二酮N-乙酸。³²通过碳酸钾促进的靛红和烷基溴(或如果溴化物不可商购，则使用甲苯磺酸醇酯)之间的反应制备N-取代的靛红。³³对于1,5-二取代靛红，在碳酸钾存在下，使用4-氯苄基溴对5-碘嘌呤进行N-取代，然后在氮气保护下在回流二甲氧基乙烷(DME)和蒸馏水(DME/H₂O 4:1)中使用具有二氯甲烷(0)的[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯钯(II)配合物作为催化剂以及碳酸氢钠作为碱活化剂与芳基硼酸(ArB(OH)₂)进行Suzuki交叉偶联反应。^34,35如图3中所述，在乙酸铵的存在下在回流的冰醋酸中通过基于靛红的结构单元与2,4-噻唑烷二酮N-乙酸的Knovenagal型缩合，得到红色至棕色粉末的最终产物。

该系列中的一些化合物通过改变亲水和疏水基团的位置而设计，如Cy4TZISA，其乙酸基团占据靛红的N-位并且脂肪族基团与2,4-噻唑烷二酮部分连接。如图4所示，按照与前述相似的方案可容易地合成这些化合物。

实施例3：式III和式IV的化合物的合成方案(马来酰亚胺衍生物和取代的二硝基苯衍生物)

如图5所示，通过4-马来酰亚胺丁酸或6-马来酰亚胺基己酸³⁶与芳基胺³⁷的缩合来合成马来酰亚胺衍生物。

如图6所示，在二硝基苯衍生的有效抑制剂的合成中，使用碳酸钾作为酸捕获剂用苯基衍生物上的氧亲核取代1,2-二氟-4,5-二硝基苯上的一个氟原子。³⁸

实施例4：式V的化合物的合成方案

按照两步方案制备式V的化合物。^39-42对4-羟基苯甲醛进行O-取代得到醛中间体，后者与丙二腈、2-氰基乙酸或2-氰基乙酰胺偶联。图7中示出了V-04的合成的实例。

实施例5：式VI和式VII的化合物的合成方案

根据多步方案合成式VI的化合物。由4-羟基苯乙酮和烷基溴反应得到的4-烷氧基苯乙酮或苯乙酮与4-氯苯肼在含有5％冰醋酸的回流乙醇中缩合。在室温下亚乙基肼形成为沉淀并将其滤出。下一步为通过用POCl₃/DMF处理进行Vilsmeier-Haack-Arnold闭环甲酰化。将生成的1H-吡唑-4-甲醛中间体与巴比妥酸或2-硫代巴比妥酸在回流的EtOH/H₂O(4:1)中偶联，从而得到最终产物。具有式VII的化合物的合成方案遵循与式VI相似的策略，区别在于最终步骤为与2,4-噻唑烷二酮衍生物偶联。VI-01的合成的实例描述于图8中。

实施例6：体外抑制的表征

进行研究以表征对根据实施例1-4合成并在本文中公开的化合物的重组mPGES-1的抑制活性。

简而言之，FreeStyle 293-F细胞按照制造商的说明书在37℃下在8％CO₂培养箱中的轨道旋转振荡器上的FreeStyle 293表达培养基中培养。使用FreeStyle Max试剂以1×10⁶的细胞密度将细胞用1.5μg/mL的mPGES-1/pcDNA3构建体转染2天。收集转染的细胞，洗涤，并在冰上在TSES缓冲液(15mM Tris-HCl，pH 8.0，加0.25M蔗糖，0.1mM EDTA和1mMDTT)中超声处理(sonicated)。破碎的细胞首先以12,500×g离心10分钟。将上清液在4℃下以105,000×g进一步离心1小时。洗涤沉淀并在PBS缓冲液中匀浆。将粗制微粒体mPGES-1制剂等分并储存在-80℃。粗蛋白质浓度为8mg/mL。

通过使用表达的mPGES-1在1.5ml微量离心管中在冰上进行酶活性测定。反应混合物含有：0.2M Na₂HPO₄/NaH₂PO₄，pH7.2，10μL；0.1M GSH，2.5μL；稀释的微粒体酶(80μg/mL)，1μL；PGH₂(0.31mM，在DMF中)，5μL；1μL抑制剂；以及H₂O，至最终反应体积为100μL。将PGH₂储存在干冰中并用于引发反应。

在室温下将化合物与酶一起温育15分钟，然后加入冷的PGH₂(最终1μM)以引发酶反应。30秒后，加入10μL在乙醇中的SnCl₂(40mg/mL)以终止反应。在没有酶的相同缓冲液中进行PGH₂到PGE₂的非酶转化。将反应混合物置于冰上，直至如前所述通过PGE₂酶免疫测定法测得PGE₂产生。通过使用GraphPad Prism 4.0程序计算抑制剂的IC₅₀值。结果列于实施例7-10中提供的表中。

实施例7：式I的化合物的抑制的表征

^a数据表示为一式三份获得的平均值±单次测量的SD。^b n.d.＝未检出。^c化合物在10μM浓度下对mPGES-1的抑制％(如果化合物导致50％以上的抑制，则测定IC₅₀值)。

实施例8：式II的化合物的抑制的表征

^a数据表示为一式三份获得的平均值±单次测量的SD。^b n.d.＝未检出。^c化合物在10μM浓度下对mPGES-1的抑制％(如果化合物导致70％以上的抑制，则测定IC₅₀值)。

实施例9：式III和式IV的化合物的抑制的表征

实施例10：式V的化合物的抑制的表征

^a数据表示为一式三份获得的平均值±单次测量的SD。^bn.d.＝未检出。^c已知化合物用CAS标记。

实施例11：式VI和式VII的化合物的抑制的表征

^a数据表示为一式三份获得的平均值±单次测量的SD。^bn.d.＝未检出。^c化合物在10μM浓度下对mPGES-1的抑制％。

虽然本文使用的术语被认为是本领域普通技术人员很好理解的，但提供本文所述的定义是为了便于解释本发明公开的主题。

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明主题所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。尽管与本文描述的那些类似或等同的任何方法、装置和材料可用于实践或测试本发明公开的主题，但现在描述代表性方法、装置和材料。

根据长期存在的专利法惯例，当在本申请(包括权利要求)中使用时，术语“一个”、“一种”和“该”指的是“一个或多个”。因此，例如，提及“抑制剂”包括多种这样的抑制剂，以此类推。

除非另有说明，否则在说明书和权利要求中使用的表示成分的量、性质如反应条件等的所有数字应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则本说明书和权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据本发明公开的主题寻求获得的所需性质而变化。

如本文所用，当提及质量、重量、时间、体积、浓度或百分比的值或量时，术语“约”意指包括基于指定量的在一些实施方案中±50％、在一些实施方案中±40％、在一些实施方案中±30％、在一些实施方案中±20％、在一些实施方案中±10％、在一些实施方案中±5％、在一些实施方案中±1％、在一些实施方案中±0.5％以及在一些实施方案中±0.1％的变化，因为这样的变化适合于进行所公开的方法。

如本文所用，范围可表示为从“约”一个特定值，和/或到“约”另一个特定值。还应理解，本文公开了许多值，并且除了值本身之外，每个值在本文中也被公开为“约”该特定值。例如，如果公开了值“10”，则还公开了“约10”。还应理解，还公开了两个特定单元之间的每个单元。例如，如果公开了10和15，则还公开了11、12、13和14。

在整个文件中，提到了各种参考文献。所有这些参考文献，包括下面列出的那些，都通过引用并入本文。

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